TTL與非門的電壓傳輸特性和主要參數(shù)

1、TTL與非門的電壓傳輸特性和主要參數(shù)作者:日期:TTL與非門的電壓傳輸特性和主要參數(shù)1 .電壓傳輸特性曲線與非門的電壓傳輸特性曲線是指與非門的輸出電壓與輸入電壓之間的對應關系曲線,即V=f(Vi),它反映了電路的靜態(tài)特性。(1) AB段(截止區(qū))(2) BC段(線性區(qū))(3) CD段(過渡區(qū))(4) DE段(飽和區(qū))2 .幾個重要參數(shù)從TTL與非門的電壓傳輸特性曲線上，我們可以定義幾個重要的電路指標。(1)輸出高電平電壓VOHVOH勺理論值為3.6V,產(chǎn)品規(guī)定輸出高電壓的最小值VOH(min)=2.4V,即大于2.4V的輸出電壓就可稱為輸出高電壓VOH(2)輸出低電平電壓VOL-VOL的理論值

2、為0.3V,產(chǎn)品規(guī)定輸出低電壓的最大值VOL(max)=0.4V,即小于0.4V的輸出電壓就可稱為輸出低電壓VOL由上述規(guī)定可以看出，TTL門電路的輸出高低電壓都不是一個值，而是一個范圍。(3)關門電平電壓VOFF是指輸出電壓下降到VOH(min)時對應的輸入電壓。 顯然只要VivVOff,Vo就是高電壓，所以VOFFM是輸入低電壓的最大值，在產(chǎn)品手冊中常稱為輸入低電平電壓，用VIL(max)表示。從電壓傳車特性曲線上看VIL(maX)(VOFF1.3V,產(chǎn)品規(guī)定VIL(max)=0.8V。(4)開門電平電壓VON-是指輸出電壓下降到VOL(maX)時對應的輸入電壓。顯然只要ViVONVo就是

3、低電壓，所以VON1是輸入高電壓的最小值，在產(chǎn)品手冊中常稱為輸圖之2評傳輸特性的測試方法圖2,29m用杵門的用壓傳輸特性AP毋即即而入高電平電壓，用VIH(min)表示。從電壓傳輸特性曲線上看VIH(min)(VON略大于1.3V,產(chǎn)品規(guī)定VIH(min)=2V。(5)閾值電壓Vth決定電路截止和導通的分界線，也是決定輸出高、低電壓的分界線。從電壓傳輸特性曲線上看，Vth的值界于VOFF與VON間，而VOFF與VON的實際值又差別不大，所以，近似為VthVOFNVONVth是一個很重要的參數(shù)，在近似分析和估算時，常把它作為決定與非門工作狀態(tài)的關鍵值，即VivVth,與非門開門，輸出低電平；Vi

4、Vth,與非門關門，輸出高電平。Vth又常被形象化地稱為門檻電壓。Vth的值為1.3V1.4V3.抗干擾能力TTL門電路的輸出高低電平不是一個值，而是一個范圍。同樣，它的輸入高低電平也有一個范圍，即它的輸入信號允許一定的容差，稱為噪聲容限。在圖2.2.11中若前一個門G1輸出為低電壓，則后一個門G2輸入也為低電壓。如果由于某種干擾，使G2的輸入低電壓高于了輸出低電壓的最大值VOL(maR,從電壓傳輸特性曲線上看，只要這個值不大于VOFFG2的輸出電壓仍大于VOH(min),即邏輯關系仍是正確的。因此在輸入低電壓時，把關門電壓VOFF與VOL(max)之差稱為低電平噪聲容限，用VNL來表示，即低

5、電平噪聲容限VNL=VOFF-VOL(max)=0.8V-0.4V=0.4V圖乙輸出高低電平的電壓范圍若前一個門G1輸出為高電壓， 則后一個門使G2的輸入低電壓低于了輸出高電壓的最小值G2輸入也為高電壓。如果由于某種干擾，VOH(min),從電壓傳輸特性曲線上看，只圉11噪聲容限圖解36V的通E0假電率程氏0V要這個值不小于VONG2的輸出電壓仍小于VOL(max),邏輯關系仍是正確的。因此在輸入高電壓時，把VOH(min)與開門電壓VONf之差稱為高電平噪聲容限，用VNH來表示,即高電平噪聲容限VNH=VOH(min)-VON=2.4V-2.0V=0.4V噪聲容限表示門電路的抗干擾能力。顯然

6、，噪聲容限越大，電路的抗干擾能力越強。通過這一段的討論，也可看出二值數(shù)字邏輯中的“0”和“1”都是允許有一定的容差的，這也是數(shù)字電路的一個突出的特點。TTL與非門的帶負載能力：在數(shù)字系統(tǒng)中，門電路的輸出端一般都要與其他門電路的輸入端相連，稱為帶負載。一個門電路最多允許帶幾個同類的負載門？就是這一部分要討論的問題。1.輸入低電平電流IIL與輸入高電平電流IIH這是兩個與帶負載能力有關的電路參數(shù)。(1)輸入低電平電流IIL是指當門電路的輸入端接低電平時，從門電路輸入端流出的電流。-$1s產(chǎn)品規(guī)定了口1.的出(2)輸入高電平電流IIH是指當門電路的輸入端接高電平時，流入輸入端的電流。有兩種情況。寄生

7、三極管效應。當與非門一個輸入端(如A端)接高電平，其它輸入端接低電平，這時IIH=3PIB1,3P為寄生三極管的電流放大系數(shù)。倒置工作狀態(tài)。當與非門的輸入端全接高電平，這時，T1的發(fā)射結反偏，集電結正偏，工作于倒置的放大狀態(tài)。這時IIH=3iIB1,3i為倒置放大的電流放大系數(shù)。由于3P和3i的值都遠小于1,所以IIH的數(shù)值比較小，產(chǎn)品規(guī)定IIH3IB3時，T3脫離飽和，輸出低電平升高。前面提到過輸出低電平不得高于VOL(max)=0.4V。因此，把輸出低電平時允許灌入輸出端的電流定義為輸出低電平電流IOL,這是門電路的一個參數(shù)，產(chǎn)品規(guī)定IOL=16mA由此可得出,輸出低電平時所能驅動同類門的個數(shù)為：町-3居稱為輸出低電平時的序附系數(shù)。量巴匕15帶漉中流自我(2)拉電流負載。當驅動門輸出高電平時，驅動門的T4、D導通，T3截止。這時有電流從驅動門的T4、D拉出而流至負載門的輸入端，“拉電流”由此得名。由于拉電流是驅動門T4的發(fā)射極電流IE4,同時又是負載門的輸入高電平電流IIH,如圖2.2.16所示，所以負載門的個數(shù)增加，拉電流增大，即驅動門的T4管發(fā)射極電流IE4增加，RC4上的壓降增加。當IE4增加到一定的數(shù)值時，T4進入